MÁSTER EN DISEÑO MECÁNICO, DELINEACIÓN Y ANÁLISIS POR ELEMENTOS FINITOS CON AUTODESK INVENTOR Y SOLIDWORKS

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1 Objetivos y Temario MÁSTER EN DISEÑO MECÁNICO, DELINEACIÓN Y ANÁLISIS POR ELEMENTOS FINITOS CON AUTODESK INVENTOR Y SOLIDWORKS OBJETIVOS A través de este máster el alumno se especializa en dos bloques fundamentales: el diseño mecánico y la simulación por el método de elementos finitos mediante las herramientas Autodesk Inventor y Solidworks. Sobre el primer bloque de diseño mecánico, se adquieren las competencias concernientes al diseño tridimensional, modelado y edición de piezas, creación de ensamblajes y generación de planos y otras funcionalidades que le permiten validar, gestionar y comunicar proyectos de forma rápida, precisa y fiable. El objetivo del segundo bloque de simulación mecánica será proporcionar a los diseñadores la posibilidad de analizar, simular y calcular piezas y ensamblajes. De esta forma se especializa al alumnado en la definición conceptual de la geometría y funcionalidad de piezas y conjuntos, así como tener la certeza de que nuestro producto es el adecuado para soportar las condiciones de uso a las que estará expuesto sin necesidad de fabricar un prototipo físico. TEMARIO MÓDULO 1: DISEÑO MECÁNICO CON SOLIDWORKS (400 HORAS) 1. CROQUIZADO 1.1 Operaciones básicas de dibujo 1.2 Recortar entidades 1.3 Convertir entidades 2. OPERACIONES BÁSICAS MODELADO 3D 2.1 Operaciones primarias Extruir Revolución Barrido Recubrir 2.2 Operaciones secundarias Redondeo Chaflán Matriz Nervio Angulo de salida Vaciado Simetría 3. OPERACIONES AVANZADAS 3.1 Ejes 3.2 Planos TEMA 2. ENSAMBLAJES 1. Insertar componentes 2. Relaciones de posición 2.1 Relaciones de posición básicas 2.2 Relaciones de posición mecánicas 3. Matriz de componentes 4. Mover componentes 5. Girar componentes 6. Operaciones de ensamblajes 7. Smart fasteners TEMA 3. DIBUJO 1. Insertar vistas 2. Acotación de vistas 3. Propiedades de la vista 4. Vista proyectada 5. Vista auxiliar 6. Sección en vista

2 7. Corte de vista 8. Vista detalle 9. Sección parcial 10. Rotura 11. Recortar vista AVANZADO 1. MODELADO AVANZADO 1.1 Componentes inteligentes 1.2 Diseño paramétrico 1.3 Modelado llanta 1.4 Modelado Motor alternativo de combustión interna 2. ENSAMBLADO AVANZADO 2.1 Ensamblaje descendente 2.2 Ajustes de ensamblaje en el espacio 2.3 Elevador mecánico 2.4 Péndulo de newton 2.5 Metodología basada en tiempo 2.6 Metodología basada en eventos 3. TUBO ESTRUCTURAL 3.1 Miembro estructural 3.2 Recortar/Extender 3.3 Extruir saliente 3.4 Tapa en extremos 3.5 Cartela 3.6 Cordón de soldadura 3.7 Asistente para taladros 3.8 Chaflán 3.9 Tubo estructural 3.10 Cuadro bicicleta 4. CHAPA METÁLICA 4.1 Brida pestaña base 4.2 Pliegue recubierto 4.3 Brida de arista 4.4 Caras a inglete 4.5 Dobladillo 4.6 Doble pliegue 4.7 Pliegue croquizado 4.8 Pliegue en cruz 4.9 Esquinas 4.10 Doblar 4.11 Desdoblar 4.12 Desplegar 4.13 Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio 4 5. DISEÑO DE MOLDES 5.1 Modelado tradicional 5.2 Modelado guiado 5.3 Modelado con regiones abiertas 5.4 Modelado con núcleos independientes 5.5 Modelado con ausencia de costura intermedia 5.6 Molde combinado

3 6. SUPERFICIES 6.1 Extrusión 6.2 Revolución 6.3 Barrido 6.4 Recubrimiento 6.5 Superficie limitante 6.6 Rellenar superficie 6.7 Superficie plana 6.8 Superficie reglada 6.9 Extender/recortar superficie 6.10 Coser superficie 6.11 Modelado recipiente 6.12 Modelado botella refresco 6.13 Modelado botella MÓDULO 2: DISEÑO, ENSAMBLAJES Y DELINEACIÓN CON AUTODESK INVENTOR (300 HORAS) 1. Autodesk INVENTOR 1.1 Interfaz gráfica 1.2 Cinta de operaciones 1.3 ARCHIVO PROYECTO 2. MODELADO 2D 2.1 BOCETO PARAMETRIZADO 2.2 COMANDOS 2.3 EJERCICIO EJERCICIO 2 3. MODELADO 3D 3.1 CREAR Extrusión Revolución Barrido Solevación Nervio Muelle 3.2 MODIFICAR Agujero Empalme Chaflán Vaciado Angulo de desmoldeo Rosca División 3.3 PRIMITIVAS 3.4 OPERACIONES DE TRABAJO 3.5 PATRON 3.6 MODELADO TROCOLA PLACA BASE TOPE RUEDA DENTADA BLOQUEO ARANDELAS GANCHO CARRETE MUELLE 3.7 MODELADO BOMBA 6 PISTONES CUERPO ROTOR CARRIL TAPA PISTON TRABADOR MUELLE 4. ENSAMBLAJES 4.1 ENSAMBLAR

4 4.1.1 INSERTAR COMPONENTE CREAR COMPONENTE DESPLAZAMIENTO LIBRE ROTACION LIBRE UNION RESTRINGIR PATRON DE COMPONENTES SIMETRIA DE COMPONENTES 4.2 SIMPLIFICAR SIMPLIFICAR REPRESENTACION DEFINIR ENVOLVENTES 4.3 DISEÑO 4.4 SUJETAR 4.5 ESTRUCTURA 4.6 TRANSMISIÓN DE POTENCIA 4.7 MUELLE 4.8 MODELO 3D 4.9 TROCOLA 4.10BOMBA 6 PISTONES 4.11MOTOR 4 CILINDROS EN LINEA 5. CREACIÓN DE ENSAMBLAJES AVANZADOS 5.1 TRANSMISIÓN DE POTENCIA 5.2 REDUCTOR DE VELOCIDAD 5.3 MUELLE 5.4 SUJETAR 6. DELINEACIÓN 6.1 NORMA 6.2 DENIFIR UN CAJETIN 6.3 CREAR UNA NUEVA PLANTILLA 6.4 VISTAS NORMALIZADAS VISTA BASE VISTA SECCIONADA VISTA DETALLE VISTA AUXILIAR VISTA PROYECTADA VISTA SUPERPUESTA 6.5 RECORTAR IMAGEN 6.6 DIVIDIR 6.7 ANULAR ALINEACIÓN DE VISTAS MÓDULO 3: SOLIDWORKS SIMULATION (150 HORAS) TEMA 1. CONCEPTOS PREVIOS 1.1 MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS (MEF) 1.2 ESTUDIOS REALIZADOS POR SOLIDWORKS Análisis estático Estudio de pandeo y frecuencia Térmico Estudio de caída Estudio de Fatiga Estudio de diseño 1.3 EL ENTORNO Zona de Gráficos Gestor de Simulación (AnalysisManager) Botones del ratón Métodos abreviados de teclado Barra de herramientas flotante 1.4 ACTIVACIÓN DE SOLIDWORKS SIMULATION Creación de un nuevo estudio Preparación previa del análisis TEMA 2. ANÁLISIS ESTÁTICO 2.1 INTRODUCCIÓN 2.2 PROPIEDADES MECÁNICAS 2.3 UNIDADES 2.4 ETAPAS EN LA REALIZACIÓN DE UN ANÁLISIS

5 2.4.1 Activación de SolidWorks Simulation Preparación previa al análisis Selección de materiales Definición de Sujeciones Definición de Cargas Creación del mallado Inicio del estudio Visualización de resultados 2.5 PRÁCTICA 1. ANÁLISIS ESTATICO DE UNA PIEZA 2.6 PRÁCTICA 2. ANÁLISIS ESTÁTICO DE UNA PIEZA DE CHAPA METÁLICA 2.7 PRÁCTICA PROPUESTA MATERIALES Tipos de materiales Cuadro de diálogo de materiales Asignar y definir nuevos materiales 2.9 SUJECIONES Geometría fija Inamovible Rodillo/Control deslizante Bisagra fija Simetría Simetría circular Utilizar geometría de referencia Sobre caras planas Sobre caras cilíndricas Sobre caras esféricas 2.10 CARGAS EXTERNAS Fuerza Torsión Presión Gravedad Carga centrífuga Carga de apoyo en rodamientos Temperatura Carga/Masa remota Masa distribuida Configuración de símbolos 2.11 PRÁCTICA PROPUESTA 2. CARGA REMOTA Y DISTRIBUIDA Contactos Conectores 2.12 PRÁCTICA 3. SOLDADURA POR PUNTOS 2.13 MALLADO Tipos de mallado Métodos adaptativos Creación y definición de malla Control de malla Calidad de malla Volver a mallar el modelo Otras opciones de mallado 2.14 TRAZADOS Trazado de Factor de seguridad Percepción de diseño Trazado de tensiones Trazado de comprobación de fatiga Trazado de desplazamientos Trazado de deformaciones unitarias Herramientas de resultados Otras herramientas de gestión de trazados 2.15 PRÁCTICA 4. ANÁLISIS ESTATICO DE UNA PIEZA 2.16 PRÁCTICA 5. ANÁLISIS DE CONTACTO 2.17 PRÁCTICA 6. ANÁLISIS DE UN ENSAMBLAJE TEMA 3. ANÁLISIS DE FRECUENCIA 3.1 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE FRECUENCIAS 3.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ESTUDIO Creación del estudio de frecuencia

6 3.2.2 Configuración de Opciones de frecuencia Selección del material Definición de las Sujeciones Definición de las cargas estructurales Definición del mallado Ejecución del análisis Resultados obtenidos 3.3 PRÁCTICA 7. ANÁLISIS DE FRECUENCIAS 3.4 PRÁCTICA PROPUESTA 3 TEMA 4. ANÁLISIS DE PANDEO 4.1 INTRODUCCIÓN 4.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ESTUDIO DE PANDEO Creación del estudio de pandeo Configuración de Opciones de pandeo Selección del material Definición de las Sujeciones Definición de las cargas estructurales Definición del mallado Ejecución del análisis Resultados obtenidos 4.3 PRÁCTICA 8. ANÁLISIS DE PANDEO 4.4 PRÁCTICA PROPUESTA 4 TEMA 5. ANÁLISIS DE CAÍDA 5.1 INTRODUCCIÓN 5.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ESTUDIO Definición/selección del material Configuración del análisis Condiciones de contacto Opciones de resultados 5.3 PRÁCTICA 9. ESTUDIO DE CAÍDA 5.4 PRÁCTICA 10. ESTUDIO DE CAÍDA DE DOS PIEZAS 5.5 PRÁCTICA 11. ESTUDIO DE CAÍDA PDA 5.6 PRÁCTICA PROPUESTA 5. VARIACIÓN DEL FAC-TOR DE ENDURECIMIENTO 5.7 PRÁCTICA PROPUESTA 6. EVALUACIÓN DE LA CAÍDA DE UNA TORRE DE ORDENADOR PROTE-GIDA CON ESPUMA DE PE TEMA 6. ESTUDIO DE DISEÑO 6.1 INTRODUCCION 6.2 ETAPAS EN UN ESTUDIO DE DISEÑO Creación de estudios previos Definición de las propiedades del análisis Definición de las variables del diseño Definición de las Restricciones del diseño Definición del objetivo Ejecución del proceso de optimización Visualización de resultados de optimización 6.3 PRÁCTICA 12. ESTUDIO DE DISEÑO 6.4 PRÁCTICA PROPUESTA 7. ESTUDIO DE DISEÑO 6.5 PRÁCTICA 13. ESTUDIO DE OPTIMIZACIÓN TEMA 7. ANÁLISIS DE FATIGA 7.1 INTRODUCCIÓN Definiciones Curvas SN Resistencia a la fatiga 7.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ESTUDIO 7.3 MATERIALES Y CURVAS SN 7.4 PROPIEDADES DEL ENSAYO 7.5 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESISTENCIA A LA FATIGA (KF) 7.6 SUCESOS DE FATIGA 7.7 TRAZADOS DE FATIGA Trazado de Vida (ciclos) Trazado de daño Definición de otros trazados de fatiga

7 7.8 PRÁCTICA 14. FATIGA DE UN EJE 7.9 PRÁCTICA 15. FATIGA VARIOS SUCESOS 7.10 PRÁCTICA PROPUESTA 8. CARGA VARIABLE TEMA 8. ANÁLISIS DE VIGAS 8.1 INTRODUCCION 8.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ANÁLISIS DE VIGA Tratar como viga o tratar como sólido APLICAR/EDITAR VIGA Editar juntas Selección de materiales Cargas y Sujeciones Mallado Resultados 8.3 PRÁCTICA 16. VIGA SIMPLE 8.4 PRÁCTICA 17. CABEZAS DE ARMADURA 8.5 PRÁCTICA PROPUESTA 9. ESTRUCTURA 1 TEMA 9. DISEÑO DE RECIPIENTES A PRESIÓN 9.1 INTRODUCCIÓN Y DEFINICIÓN DEL ESTUDIO 9.2 PRÁCTICA 18. RECIPIENTE A PRESIÓN MÓDULO 4: SIMULACIÓN CON AUTODESK INVENTOR (300 HORAS) 1. ENTORNO PARA ANALISIS TENSIONAL 1.1 INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS 1.2 TIPOS DE ELEMENTOS EN EL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS 1.3 ASPECTOS PARA MEJORAR LA SOLUCIÓN EN ELEMENTOS FINITOS 1.4 CONVERGENCIA HP 1.5 ANALISIS LINEAL Y NO LINEAL 1.6 INTERFAZ EN EL ANALISIS TENSIONAL 1.7 SINGULARIDADES DE TENSIÓN 2. INTRODUCCION AL ANALISIS ESTATICO 2.1 CARGA ESTÁTICA SIMPLE 2.2 ANÁLISIS DE TRANSFERENCIA DE CARGAS EN MOVIMIENTOS 2.3 ANÁLISIS DE TRANSFERENCIA DE CARGAS CON MOVIMIENTOS MÚLTIPL 2.4 ANÁLISIS DE SOLDADURA 2.5 OPTIMIZACIÓN DEL ENSAMBLAJE 3. ENTORNO ANALISIS MODAL 3.1 TEORÍA FUNDAMENTAL DE LAS FRECUENCIAS NATURALES 3.2 INTERFAZ EN EL ANALISIS MODAL 3.3 ANALISIS MODAL EN COMPONENTES SIMPLES 3.4 ANALISIS MODAL CON OPTIMIZACIÓN 3.5 ANALISIS MODAL EN ENSAMBLAJES 4. ENTORNO DE SIMULACIÓN DINÁMICA 4.1 TEORÍA BÁSICA DE LA SIMULACIÓN 4.2 MECANISMOS CON LAZO ABIERTO O CERRADO 4.3 MECANISMOS REDUNDANTES 4.4 TEORÍA DE MECANISMOS 4.5 PROPIEDADES DEL CONTACTO 4.6 RESTITUCIÓN 4.7 ROZAMIENTO 4.8 UNIONES UNIONES ESTÁNDAR UNIONES GIRATORIAS UNIONES DESLIZANTES UNIONES DE CONTACTO 2D UNIONES DE FUERZA 4.9 INTERFAZ DE SIMULACIÓN 4.10TUTORIAL TUTORIAL TUTORIAL TUTORIAL TUTORIAL 5 5. ENTORNO ANALISIS ESTRUCTURAL 5.1 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS ESTRUCTURAL

8 5.2 TIPOS DE CARGAS FUERZA CARGA CONTINUA MOMENTO MOMENTO FLECTOR MOMENTO AXIAL 5.3 TIPOS DE CONEXIONES LIBERAR NODO PERSONALIZADO VÍNCULO RÍGIDO 5.4 TIPOS DE RESTRICCIONES RESTRICCIONES FIJAS RESTRICCIONES FIJADAS RESTRICCIONES FLOTANTE RESTRICCIÓN PERSONALIZADA 5.5 INTERFAZ EN EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL 5.6 VIGA 5.7 RESTRICCIONES 5.8 CARGAS 5.9 CONEXIONES 5.10RESULTADOS 5.11TUTORIAL 1 VIGA EN VOLADIZO 5.12TUTORIAL 2 VIGA BIAPOYADA CON CARGA PUNTUAL EN EL CENTRO DEL VANO 5.13TUTORIAL 3 CELOSIA EMPOTRADA 5.14TUTORIAL 4 MÉNSULA RÍGIDA CON ANÁLISIS MODAL Trabajo final de Master - 75 horas